在“双碳”目标驱动下,电厂超低排放改造已从单一污染物控制转向粉尘、二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)等多污染物协同治理。其中,粉尘与SO₂的同步脱除技术因系统简化、能耗降低等优势,成为燃煤电厂环保升级的关键路径。本文将从工艺原理、技术路线及工程应用三方面,解析电厂粉尘协同脱硫工艺的创新实践。
一、工艺协同机理:物理吸附与化学吸收的复合作用
传统脱硫塔(如石灰石-石膏湿法)通过碱性浆液吸收SO₂生成石膏,而
电厂粉尘治理依赖电除尘器或布袋除尘器。协同脱硫工艺则利用脱硫浆液对粉尘的天然捕集能力:
1.惯性碰撞:含尘气流进入脱硫塔后,粉尘颗粒与浆液液滴发生高速碰撞,直径>10μm的颗粒被直接捕获;
2.扩散截留:亚微米级粉尘通过布朗运动与液滴表面接触,被吸附后随浆液排出;
3.化学凝聚:脱硫剂(如CaCO₃)溶解产生的OH⁻离子使粉尘表面电荷中和,促进团聚沉降。
实验数据显示,在液气比(L/G)为15L/m³时,湿法脱硫塔对PM2.5的脱除效率可达60%-75%,显著高于干式除尘器的30%-50%。
二、技术路线创新:从末端治理到源头控制
1.复合脱硫塔设计:采用双区结构,下部为SO₂吸收区,上部为粉尘强化捕集区。通过增设旋流板或托盘增加气液接触时间,使粉尘脱除效率提升至90%以上;
2.浆液特性优化:添加高分子絮凝剂(如聚丙烯酰胺)改善浆液黏度,促进粉尘快速沉降;同时控制pH值在5.5-6.0,平衡SO₂吸收与粉尘捕集需求;
3.废水资源化:将脱硫废水引入粉尘加湿系统,利用其中残留的Ca²⁺、Mg²⁺离子凝聚粉尘,减少新鲜水消耗30%以上。
三、工程应用案例:某660MW机组改造实践
某电厂通过将原有电除尘器+湿法脱硫系统升级为“低低温电除尘+协同脱硫塔”工艺:
1.改造效果:粉尘排放浓度从15mg/m³降至3mg/m³以下,SO₂排放浓度<20mg/m³,达到超低排放标准;
2.经济性:年节约运维成本(包括设备维护、废水处理)约420万元,投资回收期仅2.3年;
3.副产物价值:产生的脱硫石膏纯度>92%,可直接用于建材生产,年增收180万元。

结语
电厂粉尘协同脱硫工艺通过物理化学协同作用与系统集成创新,实现了多污染物高效治理与资源循环利用。随着人工智能优化控制、新型吸附材料等技术的突破,未来该工艺将向更智能化、低碳化方向发展,为燃煤电厂绿色转型提供关键技术支撑。